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●●●●● ●●●● ●●0 ●●● ●●●● 第十一章 电磁场和电磁波 2021/2/22
2021/2/22 2 第十一章 电磁场和电磁波
11.1麦克斯韦电磁场理论的基本概念88 ●●0 、位移电流 ●●●● 1。电流密度 垂直穿过单位面 积的电流强度 d 电流密度为矢量,方向为 为dS在垂直于 导体内该点电场强度方向。 电流方向上的分 量 穿过面积元dS的电流强 单位:安培米2Am 度 di=jdS= jds cose=j ds 穿过导体横截面的电流强度为:I=J4=Jj 2021/2/22
2021/2/22 3 I 1。电流密度 垂直穿过单位面 积的电流强度 j n dS ⊥ = dS dI j = ⊥ dI jdS 电流密度为矢量，方向为 导体内该点电场强度方向。 单位：安培/米2 A/m 穿过面积元 2 dS 的电流强 度 ⊥ dS 为dS在垂直于 电流方向上的分 量 穿过导体横截面的电流强度为： = s I dI = jdS cos j dS = = S j dS 一、位移电流 １１.１ 麦克斯韦电磁场理论的基本概念 dI
2。位移电流的提出 ●●●● 恒定电流取环路L,对环路张两个 ●0● 任意曲面S1、S2,则穿过两个曲面 ●●● ●●●● 的电流强度相等,由安培环路定理有: f=∑I=j·dsS1 H·l L 27=j d s L sy 对于稳恒电流,穿过环路所张S 任意曲面的的电流强度都是相等的 但对于非稳恒电流又如何呢? 比如电容器充电过程,当电键K 闭合时,电源对电容器充电,电路 中的电流是变化的,作环路L,对 L也张两个曲面S1、S2 K 2021/2/22
2021/2/22 4 I S2 S1 恒定电流取环路L，对环路张两个 任意曲面 S1、 S2，则穿过两个曲面 的电流强度相等，由安培环路定理有： 2。位移电流的提出 L I H dl =I L H dl =I L = S1 j dS = S2 j dS S2 S1 L K 但对于非稳恒电流又如何呢？ 比如电容器充电过程,当电键K 闭合时,电源对电容器充电,电路 中的电流是变化的,作环路L, 对 L 也张两个曲面S1、 S2 对于稳恒电流，穿过环路所张 任意曲面的的电流强度都是相等的
电容器内侧由于电容器是绝的,无S1 ●●●● ●●● ●● 电流通过,对S1面应用安培环路定理: ●● fH·d=∑I= 对S2面应用安培环路定理,由 K 于S2面无电流通过,则 「H·d=∑I=J3j·dS=0 由此看出对于同一个环路L,由于对环路所张的曲面不 同,所得到的结果也不同。 1865年麦克斯韦提出一个假设,当电容器充电时,电 容器中的电场发生变化,变化的电场可等效成位移电流Ia 使电流连续起来。位移电流也可产生涡旋的磁场,如果当时 有测量仪器的话,就可测出磁场。 位移电流是由变化的电场等效而来的。 2021/2
2021/2/22 5 对 S1 面有电流流过,而 S2 面作在 电容器内侧,由于电容器是绝缘的，无 电流通过，对S1 面应用安培环路定理： 对 S2 面应用安培环路定理，由 于 S2 面无电流通过，则 = 0 H dl =I L H dl =I L = S1 j dS = S2 j dS S2 L S1 K 由此看出对于同一个环路 L，由于对环路所张的曲面不 同，所得到的结果也不同。 1865 年麦克斯韦提出一个假设，当电容器充电时，电 容器中的电场发生变化，变化的电场可等效成位移电流 Id， 使电流连续起来。位移电流也可产生涡旋的磁场，如果当时 有测量仪器的话，就可测出磁场。 位移电流是由变化的电场等效而来的。 Id